CN107285987A - 裂解碳四抽提工艺 - Google Patents

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赵芸鹤
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赵艺
马浩然
王宝莹
王斯旋
张晓明
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Abstract

一种裂解碳四抽提工艺，涉及化工设备技术领域，它将裂解碳四首先进行选择加氢反应，使其中的炔烃和二烯烃选择加氢生成单烯烃；再经醚化装置，使其中的异丁烯反应生成甲基叔丁基醚，分离得到甲基叔丁基醚产品和主要包括丁烯‑1、丁烯‑2和丁烷的物料；将包括丁烯‑1、丁烯‑2和丁烷的物料引入丁烯‑1精制系统，分离得到丁烯‑1产品、含碳三和异丁烷的物料、主要含丁烯‑2和正丁烷的物料；将主要含丁烯‑2和正丁烷的物料经处理脱除丁烯‑2，得到含正丁烷的物料；将含正丁烷的物料返回裂解炉作为原料。本发明的方法通过采用选择加氢、全加氢、醚化、精馏以及抽提等组合技术，对裂解碳四中的各组分进行了充分利用，从而获得了最大的经济效益。

Description

裂解碳四抽提工艺
技术领域：
本发明涉及化工设备技术领域，具体涉及裂解碳四抽提工艺。
背景技术：
常规的乙烯装置一般以石脑油或轻烃为裂解原料，经蒸汽热裂解得到裂解气，然后进入急冷压缩分离系统，在脱丁烷塔顶得到裂解碳四。裂解碳四中包含异丁烷、正丁烷、异丁烯、丁烯-1、丁烯-2、丁二烯、乙基乙炔以及乙烯基乙炔等组分。裂解碳四可以经加氢饱和后返回裂解炉，作为乙烯裂解的原料，也可以作为混合碳四产品，还可以进一步加工。裂解碳四可以通过丁二烯抽提或选择加氢脱除二烯烃和炔烃后得到的烷烃和单烯烃，经醚化(生成MTBE)脱除其中的异丁烯后，再通过精制分离出丁烯-1作为产品，而剩余的丁烯-2、正丁烷作为副产品，得不到很好的利用。目前各乙烯装置的裂解碳四利用情况各有不同，但都存在着利用率不高的问题。
发明内容：
本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处，而提供一种裂解碳四抽提工艺，它方便快捷，充分利用了碳四资源，获得了最大的经济效益。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用如下技术方案：工艺如下：
1）裂解碳四进行选择加氢反应，且在反应温度为30～50℃、反应压力为0.5～1.5MPa以及氢气与炔烃和二烯烃的比为1.0～3.0(mol/mol)的条件下，使其中的炔烃和二烯烃选择加氢生成单烯烃，炔烃和二烯烃的转化率大于99％；
2）将步骤1)得到的物料经醚化装置，在装置温度为50～70℃、压力为0.4～0.6MPa以及异丁烯与甲醇的mol比1:1～1:1.5的条件下，使其中的异丁烯反应生成甲基叔丁基醚MTBE，分离得到甲基叔丁基醚MTBE产品和主要包括丁烯-1、丁烯-丁烷的物料；
3）将步骤2）得到的包括丁烯-1、丁烯-2和丁烷的物料引入丁烯-1精制系统，均将丁烯-1、丁烯-2和丁烷的物料引入一号精馏塔，含碳三、异丁烷的组分从塔顶脱除，从塔釜得到的含C4馏分的物流进入二号精馏塔，从其塔顶得到丁烯-1产品，进而分离得到三股物流：a)丁烯-1产品、b)含碳三和异丁烷的物料作为液化气产品、c)主要含丁烯-2和正丁烷的物料；
4）步骤3）得到的主要含丁烯-2和正丁烷的物料，将物料引入全加氢装置中，使物料进行全加氢反应，且在全加氢装置的反应器入口温度为20～150℃、反应压力为1.0～5.0MPa、氢气与烯烃的摩尔比为0.8～3.0以及循环体积比为0～25的条件下，将丁烯-2转化为烷烃，进而得到含正丁烷的物料；
5）将步骤4）得到的含正丁烷的物料返回裂解炉作为原料。
所述的步骤4）中全加氢装置中，选用负载主活性组分和助活性组分的氧化铝作为催化剂，其中主活性组分选自Pt、Pd的一种或两种，含量为0.01重量％～1.0重量％，助活性组分选自Cu、Ag、Au、Pb、Ni、Co、Mn中的至少一种，含量为0.001重量％～1.0重量％，以催化剂总重计。
所述的步骤4）中反应器入口温度为20～60℃、氢气与烯烃的摩尔比为0.8～1.5以及循环进料体积比为0～15。
所述的步骤2）中的醚化装置包括：醚化反应器、催化蒸馏塔、萃取塔、甲醇回收塔，该装置采用混相床—催化蒸馏技术；所述的醚化反应器和催化蒸馏塔中碳四原料中的异丁烯与甲醇发生醚化反应生成甲基叔丁基醚MTBE，所述的萃取塔和甲醇。
所述的选择加氢反应选用的催化剂是以氧化铝为载体，主活性组分选自Ni、Pd的一种或两种，助活性组分选自La、Se、Lu、Pr中的一种或多种，含量为0.1重量～3重量％。
本发明的有益效果是：
1）充分利用了裂解碳四资源，通过醚化反应制取高附加值的MTBE 产品，并通过组合技术对裂解碳四中的各组分进行了充分利用，从而获得最大的经济效益；
2）本发明的裂解碳四综合利用技术中，部分碳四组分被返回裂解炉循环利用，提高了碳四组分的利用率，从而提高了乙烯产量，增加了经济效益；
3）通过裂解碳四综合利用技术依托乙烯装置，不改动现有流程，只增加部分设备，投资少，见效快，效益明显。
附图说明：
图1是本发明裂解碳四流程示意图；
图2是本发明裂解碳四流程示意图。
具体实施方式：
参照各图，本发明具体采用如下实施方式：工艺如下：
1）裂解碳四进行选择加氢反应，且在反应温度为30～50℃、反应压力为0.5～1.5MPa以及氢气与炔烃和二烯烃的比为1.0～3.0(mol/mol)的条件下，使其中的炔烃和二烯烃选择加氢生成单烯烃，炔烃和二烯烃的转化率大于99％；
2）将步骤1)得到的物料经醚化装置，在装置温度为50～70℃、压力为0.4～0.6MPa以及异丁烯与甲醇的mol比1:1～1:1.5的条件下，使其中的异丁烯反应生成甲基叔丁基醚MTBE，分离得到甲基叔丁基醚MTBE产品和主要包括丁烯-1、丁烯-丁烷的物料；
3）将步骤2）得到的包括丁烯-1、丁烯-2和丁烷的物料引入丁烯-1精制系统，均将丁烯-1、丁烯-2和丁烷的物料引入一号精馏塔，含碳三、异丁烷的组分从塔顶脱除，从塔釜得到的含C4馏分的物流进入二号精馏塔，从其塔顶得到丁烯-1产品，进而分离得到三股物流：a)丁烯-1产品、b)含碳三和异丁烷的物料作为液化气产品、c)主要含丁烯-2和正丁烷的物料；
4）步骤3）得到的主要含丁烯-2和正丁烷的物料，将物料引入全加氢装置中，使物料进行全加氢反应，且在全加氢装置的反应器入口温度为20～150℃、反应压力为1.0～5.0MPa、氢气与烯烃的摩尔比为0.8～3.0以及循环体积比为0～25的条件下，将丁烯-2转化为烷烃，进而得到含正丁烷的物料；
5）将步骤4）得到的含正丁烷的物料返回裂解炉作为原料。
所述的步骤4）中全加氢装置中，选用负载主活性组分和助活性组分的氧化铝作为催化剂，其中主活性组分选自Pt、Pd的一种或两种，含量为0.01重量％～1.0重量％，助活性组分选自Cu、Ag、Au、Pb、Ni、Co、Mn中的至少一种，含量为0.001重量％～1.0重量％，以催化剂总重计。所述的步骤4）中反应器入口温度为20～60℃、氢气与烯烃的摩尔比为0.8～1.5以及循环进料体积比为0～15。所述的步骤2）中的醚化装置包括：醚化反应器、催化蒸馏塔、萃取塔、甲醇回收塔，该装置采用混相床—催化蒸馏技术；所述的醚化反应器和催化蒸馏塔中碳四原料中的异丁烯与甲醇发生醚化反应生成甲基叔丁基醚MTBE，所述的萃取塔和甲醇。所述的选择加氢反应选用的催化剂是以氧化铝为载体，主活性组分选自Ni、Pd的一种或两种，助活性组分选自La、Se、Lu、Pr中的一种或多种，含量为0.1重量～3重量％。
步骤3）中醚化后的碳四物料进入丁烯-1 精制装置进行分离，分离出的丁烯-1作为产品，分离出的碳三和异丁烷作为液化气产品送出界区，分离出的主要含丁烯-2和正丁烷的物料经全加氢反应装置，其中的烯烃全加氢生成烷烃后返回裂解炉循环利用，或者经丁烯抽提分离系统分离出其中的丁烯-2作为产品送出界区，其余的正丁烷返回裂解炉装置循环。
综上所述，本裂解碳四抽提工艺方便快捷，充分利用了裂解碳四资源，通过醚化反应制取高附加值的MTBE 产品，并通过组合技术对裂解碳四中的各组分进行了充分利用，从而获得最大的经济效益；本发明的裂解碳四综合利用技术中，部分碳四组分被返回裂解炉循环利用，提高了碳四组分的利用率，从而提高了乙烯产量，增加了经济效益；通过裂解碳四综合利用技术依托乙烯装置，不改动现有流程，只增加部分设备，投资少，见效快，效益明显。

Claims (5)

1.一种裂解碳四抽提工艺，其特征在于：工艺如下：
1）裂解碳四进行选择加氢反应，且在反应温度为30～50℃、反应压力为0.5～1.5MPa以及氢气与炔烃和二烯烃的比为1.0～3.0(mol/mol)的条件下，使其中的炔烃和二烯烃选择加氢生成单烯烃，炔烃和二烯烃的转化率大于99％；
2）将步骤1)得到的物料经醚化装置，在装置温度为50～70℃、压力为0.4～0.6MPa以及异丁烯与甲醇的mol比1:1～1:1.5的条件下，使其中的异丁烯反应生成甲基叔丁基醚MTBE，分离得到甲基叔丁基醚MTBE产品和主要包括丁烯-1、丁烯-丁烷的物料；
3）将步骤2）得到的包括丁烯-1、丁烯-2和丁烷的物料引入丁烯-1精制系统，均将丁烯-1、丁烯-2和丁烷的物料引入一号精馏塔，含碳三、异丁烷的组分从塔顶脱除，从塔釜得到的含C4馏分的物流进入二号精馏塔，从其塔顶得到丁烯-1产品，进而分离得到三股物流：a)丁烯-1产品、b)含碳三和异丁烷的物料作为液化气产品、c)主要含丁烯-2和正丁烷的物料；
4）步骤3）得到的主要含丁烯-2和正丁烷的物料，将物料引入全加氢装置中，使物料进行全加氢反应，且在全加氢装置的反应器入口温度为20～150℃、反应压力为1.0～5.0MPa、氢气与烯烃的摩尔比为0.8～3.0以及循环体积比为0～25的条件下，将丁烯-2转化为烷烃，进而得到含正丁烷的物料；
5）将步骤4）得到的含正丁烷的物料返回裂解炉作为原料。
2.根据权利要求1所述的裂解碳四抽提工艺，其特征在于：步骤4）中全加氢装置中，选用负载主活性组分和助活性组分的氧化铝作为催化剂，其中主活性组分选自Pt、Pd的一种或两种，含量为0.01重量％～1.0重量％，助活性组分选自Cu、Ag、Au、Pb、Ni、Co、Mn中的至少一种，含量为0.001重量％～1.0重量％，以催化剂总重计。
3.根据权利要求1所述的裂解碳四抽提工艺，其特征在于：步骤4）中反应器入口温度为20～60℃、氢气与烯烃的摩尔比为0.8～1.5以及循环进料体积比为0～15。
4.根据权利要求1所述的裂解碳四抽提工艺，其特征在于：步骤2）中的醚化装置包括：醚化反应器、催化蒸馏塔、萃取塔、甲醇回收塔，该装置采用混相床—催化蒸馏技术；所述的醚化反应器和催化蒸馏塔中碳四原料中的异丁烯与甲醇发生醚化反应生成甲基叔丁基醚MTBE，所述的萃取塔和甲醇。
5.根据权利要求1所述的裂解碳四抽提工艺，其特征在于：选择加氢反应选用的催化剂是以氧化铝为载体，主活性组分选自Ni、Pd的一种或两种，助活性组分选自La、Se、Lu、Pr中的一种或多种，含量为0.1重量～3重量％。
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